二倍体与四倍体拟南芥叶绿体分裂的分子调控基础研究

来源 :华南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:a77115280
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
叶绿体(Chloroplast)是植物进行光合作用的重要场所,其直接影响植物光合效率,进而影响植物生物量的大小。除此以外,叶绿体还合成氨基酸、脂类和植物激素,其对植物生长发育至关重要。叶绿体通过分裂进行增值,其分裂频率受多重因素影响。其中,细胞体积大小与叶绿体分裂和数量具有正向关系。植物多倍体通常会使细胞体积变大,叶绿体数目增多,因此研究植物多倍体细胞膨大和叶绿体分裂不仅可为研究叶绿体分裂调控机制提供资料,同时对经济植物的品种选育具有重要指导意义。为了探究细胞体积膨大与叶绿体分裂间关系以及倍性变化对叶绿体分裂的影响,本文以二倍体和四倍体拟南芥为材料,采用半薄切片、荧光定量PCR、叶片表型分析等方法手段对二者的细胞体积膨大和叶绿体分裂相关基因表达量、叶片形态特征、叶片解剖结构进行比较研究。主要研究结果如下:1.在二倍体拟南芥中,随着第一对真叶生长发育,细胞膨大相关基因AtEXPA1和AtEXPA8的表达出现两个峰值,分别在真叶长出第5天和第11天左右。相应的,在四倍体拟南芥中,随着第一对真叶生长发育,细胞膨大相关基因AtEXPA1和AtEXPA8的表达同样也有两个表达峰值,也在真叶长出第5天和第11天左右。这说明在两种倍性拟南芥真叶发育过程中有两个细胞快速膨大阶段。2.与二倍体拟南芥相比,四倍体拟南芥的细胞周期蛋白B的编码基因AtCYCB1;1表达量降低。细胞周期蛋白是控制细胞分裂的重要调控蛋白,其活性降低可能是导致四倍体拟南芥叶肉细胞持续增大的原因之一。3.与二倍体拟南芥相比,四倍体拟南芥的细胞膨大相关基因AtEXPA1和AtEXPA8在高表达时期表达量更高,尤其在第11天左右表达显著高于二倍体。结合叶片解剖结构分析,第11天四倍体拟南芥叶肉细胞也大于二倍体。这说明四倍体细胞体积膨大效果强于二倍体。4.所检测的7个叶绿体分裂相关基因(AtARC5、AtARC6、AtPDV1、AtPDV2、AtFtsZ2-1、AtFtsZ2-2和AtFtsZ 1-1)在四倍体拟南芥中的表达量均不同程度的高于二倍体。说明四倍体拟南芥中叶绿体分裂频率高于二倍体,这可能是导致每个细胞中叶绿体数量多于二倍体的主要原因。综上所述,细胞分裂、细胞膨大与叶绿体分裂是协调进行的,细胞膨大直接影响着叶绿体的增殖。而植物染色体加倍可能通过降低细胞分裂频率,增大细胞体积,进而促进叶绿体分裂,最终导致叶绿体数量的增加。
其他文献
切换系统属于混杂系统中重要的一类,是由一组子系统(连续的或离散的)和一个调度它们之间切换的信号组成,这类系统为复杂系统建模提供了一个更为灵活的框架。现阶段针对线性切换
桉树在我国种植面积广阔,每年产生大量桉叶,桉叶在我国除部分用于提取桉叶精油外,其余都未加利用。本团队前期研究表明桉叶提取物具有很好的抗氧化活性,证明起抗氧化作用主要
结构化表面能够有效降低零件表面的流体拖曳摩擦阻力,从而改善零件在流体中的运动性能。为获得特定的结构化表面,研究者们主要采用了压印、化学蚀刻、激光等加工方法,但这些加工方法在大量生产时出现若干问题。超硬磨料加工是解决以上问题的有效方法之一,但磨削加工主要依赖于表面具有特定表面结构的结构化砂轮,所以如何设计并制造具有特定结构的结构化砂轮是解决上述问题的关键。本文对现有的结构化表面拓扑特征进行研究,分析
近年来,分子机器与圆偏振发光材料广受研究者关注。圆偏振发光指的是有机手性材料发射出不同的左螺旋和右螺旋圆偏振光的现象,其主要研究的是手性有机发光材料的激发态结构信
硒代半胱氨酸(Selenocysteine,Sec,U)是第21种天然氨基酸,由终止密码子UGA编码,通过复杂机制掺入多肽链中形成硒蛋白(Selenoprotein)。硒蛋白广泛存在于生物体中,可以调节机
新疆《某地2号稠油联合站二期工程》项目采用蒸汽辅助重力泄油(SAGD)技术开采稠油,SAGD采出液的温度远高于大罐常温重力沉降法要求的处理温度,因此采用高温仰角预脱水分离器
我国低渗透油田多以陆相碎屑岩储层为主,地质条件复杂,非均质性强,受油藏地质条件等因素的影响,CO2驱开采效果差别非常大,特别是不同地质条件下油藏因素和注气因素不同,会对C
甜叶悬钩子,俗称甜茶、广西甜茶,民间应用历史悠久,多作为茶饮及代糖产品,亦作药用,具有清热润肺,止咳祛痰,消肿生肌等功效。甜茶叶中主要活性物质为甜茶素,还含有多酚类、生
γ-Al2O3是重要的吸附和催化材料之一,水热/溶剂热法是制备γ-Al2O3纳米材料的有效手段之一。“环境友好溶剂”离子液体被用作模板剂,辅助合成多孔γ-Al2O3材料。但是,由于成
刺激响应型材料由于自身物理化学性质可以随外界环境的变化而变化,广泛应用于生物传感、信息加密和信息显示等领域。目前发展比较成熟的光、电刺激响应型材料包括二芳烯和紫